“光速不变”是什么意思，是什么限制了超光速现象？
大家应该在日常生活中应该都听到过这样一句话“光速在真空中是恒定的”，但是如果对爱因斯坦的相对论没有了解的话，就会产生很多误解。
比如在回答问题时总能遇到以下几种问法：
- 把激光灯对着天空，激光的另一端的线速度不就超光速了？
- 如果有一根30万公里的棍子，从另一端推一下，岂不是就超光速了？
- 把打开着的手电筒扔出去，手电筒发出的光是不是就超光速了？
其实，速度的极限并不是光速，而现在，我们已经发现了宇宙中确实存在超光速现象：宇宙膨胀的速度，量子纠缠效应等。那么，但为什么这些现象没有和相对论产生矛盾呢？狭义相对论到底限制的是什么？
狭义相对论的两大基本假设。首先了解一下光速是怎么来的。
19世纪，有一位伟大的物理学家麦克斯韦，他最大的功绩就将电和磁进行了统一，并总结出了四条电磁方程，在真空中对四条方程求解，可以得到一条微分方程。
可以看出这个形式的方程就是波方程，通过代换，可以得到电磁波在真空中的速度，这个速度和当时人们测量出来的光速是一样的，这也间接证明了的光也是电磁波的一种。
一般来讲，速度都是相对的，需要选定参考系。那么真空中光速是相对于什么而言的？首先人们很自然的就想到了真空里的介质，光速相对于真空中的介质，速度为c，并把这个介质aether（以太）当成宇宙中绝对静止的参考系。
这就产生了一个问题：地球以每秒钟30千米的速度公转，那么必然会受到每秒30公里的“以太风”，然后对光速产生影响，接着迈克尔逊和莫雷就做了一个实验，为了测量出地球通过以太的速度。
而实验表明：不管是射出光线和地球运动方向相同还是相反，测出来的光速都相同，也就是地球和它们设想的以太介质之间并没有相对运动。
我们知道：在一个相对静止的参考系中，物理现象是不变的。举个例子：人在地面跳一下和在运动的火车里面跳一下，都还是会落到原地，就是因为人相对于脚下的地方是静止的。然后爱因斯坦把它称作狭义相对性原理。
鉴于此，爱因斯坦就表示：以太是根本不存在的，光速相对于任何惯性参考系都是不变的。于是光速不变原理和狭义相对性原理就成了狭义相对论的俩大基本假设。
以太学说被推翻了，文章开头的问题就可以这样理解了：光速不需要一个绝对的参考系，也就是说：无论是把手电筒扔出去，还是站在原地不动，光速都是一样的。
基于两大假设，狭义相对论中又提出以下几个理论。
- 质增效应：意思就是说，对于一个有质量的物体，它的速度不可能等于或大于光速，因为在它加速的过程，越接近光速，质量就会越重。当达到99.9%的光速的时候，物体质量也会增加到无穷大，再想加速，就需要无穷大的能量。而无穷大的能量在宇宙中是不存在的。
- 时间膨胀（钟慢效应）：物体运动的时候，它发生的一切变化，从参照系的角度来看都会变慢，这就是时间膨胀。举个简单的例子：匀速运动的人身上的时钟，用静止的观察者的时钟去测量，不管运动方向如何，运动中的钟都会随着运动速度增加而变慢。
这里的因果关系和我们平时在生活中所说的其实是一样的：就是先有因后有果，在时间尺度上，结果的发生应该晚于原因。之所以说是定律，是因为这因果关系对我们来说，最熟悉不过了，更不会人会去质疑它。
而信息就是用来把原因和结果联系到一起。如果在一个参考系中，信息的传递超过光速，就可能出现某个观察者先看到结果，之后才看到原因，这就违背了因果律。
我们可以想象这样一个场景：开枪和击中目标物体，假设子弹的飞行速度超过光速，再让这两个物体之间的距离，除以前因后果发生的时间差，然后就会发现结果是大于光速的。
这就意味着，对于一位旁观者来说，他会先看到子弹击中目标，然后才看到开枪然后子弹飞行的过程。这就违背了因果关系。
这里还要再提一下，世界线的概念。举个例子：地球绕太阳的运行轨道是一个封闭的圆，每年都会经过同一个点，而在四维时空中，因为加入了时间，经过每年都经过同一个点，但经过的时间一直在变化，所以地球的世界线会呈现像弹簧一样的螺旋式，而并不会形成闭合的曲线。
而一旦违背了因果律，相对论也会受到影响，地球的世界线就会绕回到原点甚至出现交叉的时空曲线，这就意味着，我们可能回到过去，甚至进行时间旅行。
所以超光速的运动会违背因果律，毕竟在这个世界上，不可能有绝对同时发生的两件事情。
这样我们就能完美的解释超光速现象了，宇宙膨胀的速度远大于光速，但是空间本身的膨胀是不携带信息的，量子纠缠效应也是。光速不可超越，具有一定的前提，超光速也并非不存在。
- 光速不变说的是：光在任何参考系下的速度都是常数c。
- 狭义相对论和因果律不允许信息的传递速度超光速。
- 超光速现象之所以存在，是因为它们没有违背狭义相对论的前提条件。
时空总是在运动中不断变化，变化才是宇宙间的王道，我始终认为空间是物质质量在运动过程中散化的结果，而质量在散化为空间的过程中表现为能量~即呈扩张态，反过来说空间收缩转化为质量是能量向质量的转变，越小的粒子不断的处于运动变化的频率越快，(频率在我的思想里是空间在不断收缩与扩张的反复，或能量、质量不断增加与减少的反复)其量子特性就越明显~质量不确定、动量及能量不确定的微观世界，越大的物体是由无数微小粒子的叠加将变为一个平均化的状态~质量几乎不变、动量几乎不变、能量几乎无变化的宏观世界。
如果这种思想假若成立，就能很好的解开暗物质与暗能量的让人困惑的迷底…那就是空间，科学家说在银河星系的中心及边缘其恒星绕心旋转的线速度几乎都在200公里/小时左右，这可与我们在太阳系观察到的情况大相径庭，行星离日越近线速度越快，越远离太阳则越慢，这怎么解决？先把牛顿先先的引力方程借用一下m·v·ⅴ/r=G·M·m/r·r将两边化简得出ⅴ=G·M/r，想让V等于一个常数只要M/r是个常数即可，很显然只要空间不空是能量或质量化的空间，M与r的比值就是常数，要知道在银河系太阳与相邻恒星的距离至少有2-3光年的距离，尽管空间里的能量或质量密度小但其庞大体形其总量并不少，而太阳系里行星间最短的距离，只不过几分钟光速的距离，把空间转化为质量的数值与行星自体的质量相去甚远，所以才会出现银河系恒星的线速度相差无几，而太阳系行星的线速度却与离日远近相关的结论。
我总感觉空间、质量、能量是三位一体的东东，与热力学中体积、压力、温度的三位一体的关系相近，仅仅只是猜想遭你鄙视并不奇怪，好了如你感兴趣还是让我回忆一下~我是怎么得出运动的粒子为何会出现质量的增加与减少且在不断振荡的？一天我突发奇想，一个在真空里下落的粒子是受到了引力子的作用，那作用力与反作用力该如何表现呢？一个引量子作用在粒子上只要将对其作用的能量子吃一半再吐一半即可，用动能公式表述:[(m十dm)(v+dv)(v+dv)-m.v.v]/2=c.c.dm/2。m为粒子静质量，dm为质量微增，dv为速度微增，c为光速，/是分子分母隔符，解这个微分方程得出随速度增加质量增加为m/(1-v.v/c.c)，只要将上式中的dm变为-dm得出结果表述为随速度增加质量减少为m.(1-v.v/c.c)。当ⅴ不大时m/(1-ⅴ.v/c.c)近似为m(1+ⅴ.ⅴ/c.c)，质量在增加到m(1+v.v/c.c)~与减少到m(1-ⅴ.ⅴ/c.c)间反复不断振荡。这与科学家观察到分子在其位置附近不停振动的想法是一脉相承的，更能解释电磁波为什么是纵波，那是电子在收缩与扩张的结果，以前上中学时始终不明白电压代表什么，现在我想说是电子的收缩与扩张产生的振荡频率，频率越高电压越高反之亦然。
一个粒子由于运动会比静止质量重(符合爱因斯坦相对论)也可能比静止质量轻(既重又轻符合量子力学)，当一群粒子速度接近光速时，既有少数变得非常重的粒子更多的粒子却变得虚无，(这吻合了高能下量子自由的想法)当一个粒子质量变得虚无时虚无的主体自然而然就是空间，为什么不能把粒子加速到光速？那是因为粒子在发生振荡，变得奇重无比的粒子突然间、鬼魅般化为一团烟幻化为空间，(这能解释对撞机的能量越高耗损率越大)越大的空间将不可避免与其它物质产生相互作用，这那儿仅是把粒子加速到光速，简直是想把整个宇宙都加到光速。
好了，不想多说假若你认为我说得有点道理请阅览【为什么我思，故我在？】https://mr.baidu.com/r/jwnax44?f=cp&u=b55b009274858aa5
由于我的知识远远不够，很遗憾不能够写出一个解释万物的微分方程，要是有智者请继续前进！
